ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE LITORAL

Facultad de Ing. en Electricidad y Computacin

LABORATORIO DE MICROCONTROLADORES

PROYECTO del PARCIAL en lenguaje Ensamblador

#4: Reloj capaz de ajustar minutos a tiempo real y generar

tonos audibles al momento del ajuste.

Autor:

Oscar Veloz Segarra

Paralelo :

3

Grupo:

2

Profesor :

Ing. Carlos Valdivieso

F. Presentacin:

19-Diciembre-2011

1.- Enunciado del proyecto Reloj capaz de ajustar minutos a tiempo real y generar tonos audibles al momento del ajuste.

2.- Diagrama de Bloques

3.- Diagrama de Flujo funcional del Programa principal y de las subrutinas

C PIC16F887

(Modo Normal y

de Ajuste de

conteo)

I

UNIDADES DE SEGUNDOS

4

DECENAS DE SEGUNDOS

3

UNIDADES DE MINUTOS

4

DECENAS DE MINUTOS

3

UNIDADES DE HORAS

4

DECENAS DE HORAS

2

Tres Botones

Programa Principal:

4.- Descripcin del algoritmo o estrategia utilizada.

1. Trabajaremos con frecuencia de 4MHz y para generar un segundo en la vida real le asignaremos al TMR0 un valor de 217 segn la frmula de temporizacin.

2. Configuramos todos los pines del puerto B como salida donde se vern las unidades, as como los del puerto C donde saldrn las decenas.

3. Creamos con CBLOCK todas las variables necesarias para el conteo:

contador (quien lleva la cuenta del nmero de interrupciones, por lo cual lo pondremos en 100, para que cada 100 interrupciones se incremente en uno las unidades de segundo)

unidades y decenas de segundos, as como para minutos y horas.

set_min_unidades y set_min_decenas son las variables que almacenan el valor seteado o ajustado de minutos deseados por el usuario.

aux_seg, aux_min y aux_hora son variables auxiliares que deb emplear para la manipulacin de bits previa a mostrar por los leds. Es que tuve que desplazar el registro de decenas y luego hacer operaciones como iorwf y swapf, y como no quera que se borren los valores que tena las verdaderas variables de tiempo de decenas, me fue necesario crearlas.

4. Luego de la configuracin de la interrupcin y del TMR0, dejamos que se

desborde el TMR0, dejndolo en un loop infinito con la instruccin nop. Al desbordase se ejecutar todo el bloque de Interrupcin. En el bloque de interrupcin estn todos los incrementos de las variables de control unidades, decenas y el decremento de la variable contador.

5. Al ejecutarse una sola interrupcin decrementa en uno al contador. Por tanto al ejecutarse 100 interrupciones se incrementa en uno las unidades. Cuando se hayan incrementado 9 segundos, se incrementar en uno las decenas. Cuando se hayan contado 5 decenas de segundos y 9 unidades de segundo, se incrementar una unidad de minuto. Tal como funciona un reloj real. De manera similar suceder con las unidades de minuto y decenas de minuto, tambin con las unidades de hora y decenas de hora, considerando que slo se debe contar hasta 24 horas.

6. Al oprimirse en cualquier momento el botn 1 se ingresa al Modo de

Ajuste. Para ajustar los minutos al valor deseado se aplasta el botn 2 y as se irn incrementando de uno en uno. Cuando ya se haya ajustado al minuto deseado y hacer que siga contando (a partir del minuto ajustado) se aplasta el 3er. botn que sirve para salir de modo de ajuste.

5.- Listado del programa fuente en lenguaje ensamblador con comentarios en las lneas de cdigo que considere fundamentales ;********************************************************************* ; RELOJ BINARIO CON MINUTOS AJUSTABLES Y TONOS AUDIBLES ; USANDO EL TMR0 COMO BASE DE TIEMPO DE 10ms (10x100) ;********************************************************************* ; NOMBRE: clock_final.asm ; FECHA: 06/dic/2011 ; VERSION: 1.00 ; PROGRAMADOR: Oscar Veloz ;********************************************************************* ; DESCRIPCION: ;RELOJ BINARIO donde en un mismo puerto estn las unidades y decenas de ;segundos, asi como para los minutos en otro puerto, y horas en otro puerto. ; Comentario: ;Una vez ingresado al modo de ajuste, en el 99.9999% del tiempo de vida ;real que percibimos transcurrir como personas, el micro se encuentra ;ejecutando las instrucciones de la etiqueta esperando_aplaste_boton_ajuste ;o sino en la de esperando_suelte_boton_ajuste. Por esa razn es que coloco ;en esa etiqueta la instruccin goto siga_contando (validndola antes), ;para que sea posible SALIR del modo de ajuste (con botn del pin RB2). ;********************************************************************* ;DIRECTIVAS LIST P=16F887 #include ERRORLEVEL -302, -306 __CONFIG _CONFIG1, _LVP_OFF & _FCMEN_OFF & _IESO_OFF & _BOR_OFF & _CPD_OFF & _CP_OFF & _MCLRE_ON & _PWRTE_ON & _WDT_OFF & _INTRC_OSC_NOCLKOUT __CONFIG _CONFIG2, _WRT_OFF & _BOR21V ;advertencia por cambio ;bancos CBLOCK 0X020 contador ;Cuenta 100 interrupciones seg_unidades seg_decenas min_unidades min_decenas hora_unidades hora_decenas set_min_decenas set_min_unidades aux_seg aux_min aux_hora ENDC ;********************************************************************* ;PROGRAMA ORG 0x00 ;Vector de RESET GOTO MAIN ORG 0x04 ;Vector de interrupcin GOTO Interrupcion ;Va a rutina de interrupcin ;DURANTE LA INTERRUPCION SE CUENTAN 100 INTERRUPCIONES ;PARA COMPLETAR 10x100=1000ms. Interrupcion btfss PORTA,0 goto modo_ajuste goto siga_contando ;--INICIO MODO DE AJUSTE-- AQU SE AJUSTA CON BOTN EN PIN PORTB,1

modo_ajuste clrf PORTB clrf PORTC clrf PORTD CLRF set_min_unidades CLRF set_min_decenas BSF PORTE,0 goto esperando_aplaste_boton_ajuste esperando_aplaste_boton_ajuste btfss PORTA,2 ;pregunta si se aplast botn de salir del modo ajuste goto siga_contando ;para salir del modo de ajuste btfsc PORTA,1 goto esperando_aplaste_boton_ajuste ;an no aplasto BSF PORTE,1 BSF PORTE,2 goto esperando_suelte_boton_ajuste ;ya aplast esperando_suelte_boton_ajuste btfss PORTA,1 goto esperando_suelte_boton_ajuste ;an no suelto BCF PORTE,1 BCF PORTE,2 goto setting ;ya solt setting incf set_min_unidades,f movlw .10 subwf set_min_unidades,w btfss STATUS,2 goto mostrar_seteo clrf set_min_unidades incf set_min_decenas movlw .6 subwf set_min_decenas,w btfss STATUS,2 goto mostrar_seteo clrf set_min_decenas mostrar_seteo clrf aux_min bcf STATUS,0 rlf set_min_decenas,w movwf aux_min swapf set_min_unidades,w iorwf aux_min,w movwf PORTC ;traspaso de mi ajuste deseado a los registros reales del reloj movf set_min_unidades,w movwf min_unidades movf set_min_decenas,w movwf min_decenas ;fin del traspaso de mi ajuste deseado goto esperando_aplaste_boton_ajuste ;an no aplasto botn de salir ;--FIN MODO DE AJUSTE-- siga_contando BCF PORTE,0 ; ese led slo debe estar prendido durante el modo ajuste ;asignacin a los puertos clrf aux_seg bcf STATUS,0 rlf seg_decenas,w movwf aux_seg swapf seg_unidades,w iorwf aux_seg,w movwf PORTB clrf aux_min bcf STATUS,0

rlf min_decenas,w movwf aux_min swapf min_unidades,w iorwf aux_min,w movwf PORTC clrf aux_hora bcf STATUS,0 rlf hora_decenas,w movwf aux_hora bcf STATUS,0 rlf aux_hora,f ;slo para horas roto dos veces swapf hora_unidades,w iorwf aux_hora,w movwf PORTD decfsz contador,f ;Cuenta espacios de 10ms goto Seguir ;An no son 100 interrupciones ;segundos incf seg_unidades,f ;Ahora s 10x100=1000ms=1seg movlw .10 subwf seg_unidades,w btfss STATUS,2 goto cont clrf seg_unidades incf seg_decenas movlw .6 subwf seg_decenas,w btfss STATUS,2 goto cont clrf seg_decenas ;minutos incf min_unidades,f movlw .10 subwf min_unidades,w btfss STATUS,2 goto cont clrf min_unidades incf min_decenas movlw .6 subwf min_decenas,w btfss STATUS,2 goto cont clrf min_decenas ;hora incf hora_unidades,f movlw .2 subwf hora_decenas,w btfsc STATUS,2 goto son_mas_de_20_horas movlw .10 subwf hora_unidades,w btfss STATUS,2 goto cont clrf hora_unidades incf hora_decenas,f goto cont son_mas_de_20_horas movlw .4 subwf hora_unidades,w btfss STATUS,2 goto cont clrf hora_unidades clrf hora_decenas goto cont cont ; sirve para generar 1s de retardo lo cual equivale a la ejecucin de 100 ; interrupciones

movlw .1 movwf contador ;Precarga contador con 100 ; OJO aqu no retorno a la interrupcin, x eso no pongo retfie como ; en la etiqueta Seguir. Luego de ejecutar toda la etiqueta cont vuelve a ejecutar toda ; la etiqueta Interrupcion desde su primera instruccin. Seguir bcf INTCON,T0IF ;Repone flag del TMR0 movlw .217 movwf TMR0 ;Repone el TMR0 con ~.39 retfie ;Retorno de interrupcin MAIN ;SETEO DE PUERTOS BANKSEL ANSEL CLRF ANSEL CLRF ANSELH BANKSEL TRISB ;Selecciona el Bank1 CLRF TRISA COMF TRISA,f ;PORTA es el nico configurado como entrada CLRF TRISB ;PORTB configurado como salida CLRF TRISC ;PORTC configurado como salida CLRF TRISD CLRF TRISE ;INICIALIZACION BANKSEL PORTB ;Selecciona el Bank0 MOVLW 0XFF ;inicialmente y normalmente estn en nivel MOVWF PORTA ;alto los pines de PORTA a menos que se presionen los botones CLRF PORTB ;Borra latch de salida de PORTB CLRF PORTC ;Borra latch de salida de PORTC CLRF PORTD CLRF PORTE CLRF seg_unidades CLRF seg_decenas CLRF min_unidades CLRF min_decenas CLRF hora_unidades CLRF hora_decenas clrf set_min_decenas clrf set_min_unidades clrf aux_seg clrf aux_min clrf aux_hora ;El valor calculado para cargar en TMR0 es de 217 con un ;preescaler de 256 y a una frecuencia de 4MHz, para obtener ;una interrupcin cada 10mS. Clculo al final del ejercicio. ;PROGRAMACION DEL TMR0 banksel OPTION_REG movlw b'00000111' ;TMR0 como temporizador movwf OPTION_REG ;con preescaler de 256 BANKSEL TMR0 movlw .217 ;Valor decimal 217 movwf TMR0 ;Carga el TMR0 con 217 ;PROGRAMACION DE INTERRUPCION movlw b'10100000' movwf INTCON ;Activa la interrupcin del TMR0 movlw .100 ;Cantidad de interrupciones a contar movwf contador ;N de veces a repetir la interrupcin Loop nop goto Loop END ; Fin del programa fuente ;CALCULO DEL VALOR A CARGAR EN TMR0 A 4MHz ;PARA OBTENER TEMPORIZACION DE 10 MILISEGUNDOS ;CON PREESCALADOR DE 1:256 ;Temporizacin=(4Tosc)(256-ValorTMR0)(preescalador) ;0.010=(4Tosc)(256-ValorTMR0)(256) ;ValorTMR0=217

6.- Copia impresa del circuito armado en PROTEUS para la simulacin en el momento de su ejecucin

Fig 1. Reloj en Modo Normal contando

En esta Fig 1 se muestra el reloj andando normalmente. Marca las 14h3243 , teniendo en cuenta que para los 3 grupos de leds que existen: horas, minutos y segundos (nombrados de izquierda a derecha); la columna de la izquierda es para las decenas y la de la derecha es para las unidades.

Fig 2. Reloj en Modo de Ajuste

Cuando se presiona el 1er botn se logra entrar a Modo de Ajuste. En este modo se puede ajustar los minutos al valor deseado. En la Fig 2 se ve cmo al instante se han ajustado 15 minutos, lo cual se hace aplastando el 2do botn. Se sale del Modo de Ajuste con el 3er botn, as inmediatamente regresar al Modo Normal contando con la hora y segundos con que estaba hasta antes de ingresar al Modo de Ajuste, pero con los minutos establecidos por el ajuste.

7.- Conclusiones

En el bloque de interrupcin es donde coloqu las transiciones de variables de unidades, decenas, mostr por los puertos las salidas, fue en la interrupcin donde program casi todo. Ya que casi el 100% de todo el tiempo se halla el micro ejecutando las interrupciones (las cuales tiene que ejecutar 100 interrupciones para NOSOTROS VER un cambio).

Se puede aumentar la velocidad del reloj de tres maneras, la primera es aumentando la frecuencia del oscilador (ahora est en 4MHz), la segunda es variando el valor que se le asigna al TMR0 (el cual recibe un valor de 217 cada vez que desborda), y la tercera es disminuyendo el valor de la variable contador que lleva la cuenta del nmero de interrupciones ejecutadas (ahora est en contador=100).

Es necesario validar que el reloj no exceda los 59 segundos, 59 minutos y 24 horas.

Es necesario para este diseo de placa hacer una ligera manipulacin de bits, para que sean mostrada la hora por los pines donde estn ya puestos los leds. Esta manipulacin de bits consiste en hacer un desplazamiento del registro de decenas porque como se ve en el diseo de placa no existen leds en ciertos pines. En el caso de decenas de horas fue necesario 2 desplazamientos.

8.- Recomendaciones

No aplastar al mismo tiempo los botones. En especial no aplastar al mismo tiempo el botn para Entrar al Modo de Ajuste y de Salir de Modo de Ajuste simultneamente, porque si bien es cierto el botn de Entrar tiene mayor prioridad, se prendern impredeciblemente.

Es preferible usar ms variables temporales de las necesarias, cuando son programas muy extensos, para evitar errores de programacin, porque podemos hacer asignaciones inadecuadas al manipular las variables importantes y perder los valores que llevaban stas. Entonces las variables temporales sern usadas y luego borradas, evitndonos riesgos.

Este reloj binario es fcil porque muestra las unidades de segundos en el puerto B y decenas de segundos en el puerto D. Cuando sea necesario mostrar unidades y decenas en un mismo puerto (4 primeros bits para unidades y los otros 4 para decenas) ser ms difcil. Por eso recomiendo ah usar instrucciones como swapf, iorfw, rlf, rrf, para manipular los bits y as cambiarlos de posicin a su gusto.